Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 21: SiC (Ionenimplantation)

DS 21.4: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 10:15–10:30, H 55

Mechanische Spannungen und plastischer Fluß in ionenbestrahltem SiC und SiO₂ — •F. Harbsmeier, J. Conrad und W. Bolse — II. Physikalisches Institut und SFB 345, Universität Göttingen, 37073 Göttingen

SiO₂- und SiC-Einkristalle wurden mit Ne- und Na-Ionen von 50 keV Energie bestrahlt. Die Fluenzen lagen zwischen 1×10¹³cm⁻² und 8×10¹⁴ cm⁻² für SiO₂ und zwischen 1×10 ¹⁴cm⁻² und 8×10¹⁵cm⁻² für SiC. Die Temperatur während der Bestrahlungen betrug 80 K. Die durch die Bestrahlung verursachte Schädigung wurde durch Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie in Channeling-Geometrie (RBS-C) bestimmt. Bestrahlungsinduzierte mechanische Spannungen und plastische Verformungen wurden mit Hilfe eines Oberflächenprofilometers untersucht. Dabei wurde die Spannung aus der Änderung des Krümmungsradius der Oberfläche bestimmt und Volumenveränderungen anhand von Stufen zwischen bestrahlten und nichtbestrahlten Bereichen nachgewiesen. Es zeigt sich, daß bei niedrigen Fluenzen zunächst starke kompressive Spannungen im Material aufgebaut werden, die auf das Exzessvolumen von Defektagglomeraten in der noch kristallinen Matrix zurückgeführt werden. Bei weiterer Bestrahlung bildet sich eine amorphe Schicht an der Oberfläche und das Material weicht den Spannungen in der Weise aus, daß es sich senkrecht zur Oberfläche ausdehnt.